随着高压直流输电技术的不断发展,输送电能的容量不断增大,电力系统中变压器的容量也在不断增大,而传统的工频变压器具有功率密度低,体积大,重量大的缺点,占据了高压直流输电设备体积的很大一部分。所以,体积小,重量轻,功率密度大的高频变压器就成为了高压直流输电的发展趋势。目前,高频变压器的模型和设计方法还不是非常成熟,仍然是研究的一个热门领域。本文介绍了正弦和非正弦波形激励下铁芯损耗的计算方法,同时改进和增补了Ferreira绕组损耗计算模型,使其适用于各种绕组结构和更宽的频率范围,通过使用ANSYS有限元仿真进行验证可知,相对于改进前最大107%的误差,改进后的模型计算误差最大仅为1.6%。接着,本文建立了高频变压器热阻计算模型,并提出了稳态温升的计算方法,计算了考虑热辐射时,其在自然对流和强迫对流情况下的绕组和铁芯稳态温升,通过实验和Fluent仿真,验证了该模型和算法的有效性,三种方法计算结果的最大误差为6℃,远远优于传统的经验公式法。最后,针对高频变压器损耗密度大,容易温升过高的问题,使用了设计了散热翅片和强迫对流的方法进行散热,该部分描述了散热翅片模型,并提出了在仅考虑对流散热的情况下,散热翅片组最优结构尺寸的计算算法,节省了计算时间,通过和费时的穷举法搜索出来的最优结果进行对比,验证了该算法结果的有效性,该章节的最后还推导了和改进了用于计算散热翅片组热阻的公式,使其更加精确,这样,当高频变压器加装上散热翅片后,同样可以只用热阻模型计算其稳态温升了。